Calcule as integrais indefinidas abaixo

37 .   ∫ si n 2 x  cos 2 ⁡ x d x

Passo 1

Oi, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas vou descomplicar para você! O problema deu essa integral aqui

∫ si n 2 x  cos 2 ⁡ x d x

Mas como resolver ela?

Precisamos relembrar das técnicas de integração! Como esse integrando não está exatamente na tabela de integrais, precisamos verificar se podemos aplicar a primeira técnica: substituição simples!

Podemos usar ela quando temos no integrando o produto da função com sua derivada. Ou seja, se no integrando, você enxerga uma parte como sendo u e outra o diferencial d u

Beleza?

E depois? Depois vamos fazer uma substituição simples! O resultado deverá ser uma integral mais fácil de ser resolvida! E no fim? No fim precisamos retornar para x que é nossa variável original!

É isso! Bora lá?

Mas relaxa, vou fazer passo a passo com você!

Passo 2

Vamos começar reescrevendo nosso integrando, usando a identidade trigonométrica do seno do arco duplo! Saca só

sin 2 ⁡ x cos 2 ⁡ x = sin ⁡ x cos ⁡ x 2 = 1 2 sin ⁡ 2 x 2

= 1 4 sin 2 ⁡ 2 x

Beleza? E agora? Tem outra identidade trigonométrica que simplificar esse seno ao quadrado!

sin 2 ⁡ a = 1 - cos ⁡ 2 a 2

E é ela que vamos usar! Nosso integrando fica

= 1 4 1 - cos ⁡ 2 2 x 2 = 1 8 - cos ⁡ 4 x 8

Beleza?

Agora sim, chamando u = 4 x , assim d u = 4   d x

Aí nossa integral fica assim

∫ si n 2 x  cos 2 ⁡ x d x = 1 8 ∫ d x - 1 8 . 1 4 ∫ cos ⁡ u d u

Beleza?

Agora é só integrar!

= x 8 - 1 32 sin ⁡ u + C

nosso integrando ficou bem mais tranquilo né?

Passo 3

Agora vamos voltar para a variável original!

u = 4 x

Aí nossa integral

x 8 - 1 32 sin ⁡ u + C = x 8 - 1 32 sin ⁡ 4 x + C

Show! E é isso pessoal! Espero ter ajudado!

Resposta

x 8 - 1 32 sin ⁡ 2 x + C

Exercícios de Livros Relacionados

Calcule a integral.int x^3 (x - 1)^(- 4) d x
Calcule a integral fazendo a substituição dada. ∫ cos ⁡ 3 x d x , u = 3 x
32. int (d t)/((2 + t)^2)
Use a fórmula de substituição do Teorema 7 para calcular as integrais nos Exercícios 1-46. ∫ π 3 π / 2 cot 5 ⁡ θ 6 sec 2 ⁡ θ 6 d θ
Calcule a integralint (sec x cos 2 x)/(s e n x + sec x) d x